过零点。换向涉及颠倒通过相绕组7的电流的方向。因此，如果电流沿从左到右的方向流动通过相绕组7，换向涉及从右到左退出绕组。
[0034]加速模式
[0035]当在加速模式下操作时，控制器15与HALL信号的边缘同步地换向相绕组7。在每一个电半周期中，控制器15相继地激励和续流相绕组7。更具体地，控制器15激励相绕组7，监控电流信号I_PHASE，然后在相绕组7中的电流超过预定限制时续流相绕组7。续流于是持续预定续流时段，在该时间期间，相绕组7中的电流下降到低于电流限值的水平。在续流时段结束时，控制器15再次激励相绕组7。激励和续流相绕组7的该过程在电半周期的整个长度上持续。控制器15由此在电半周期期间从激励切换到续流多次。
[0036]图4示出了当在加速模式下操作时在几个HALL时段上HALL信号、反电动势、相电流、相电压和控制信号的波形。
[0037]在相对低速下，在相绕组7中感生的反电动势相对较小。相绕组7中的电流由此在激励期间相对快速地升高，并且在续流期间相对缓慢地下降。此外，每个HALL时段的长度且由此每个电半周期的长度是相对长的。因此，控制器15从激励切换到续流的频率相对较高。然而，当转子速度升高时，反电动势的幅度增大且由此电流在激励期间以更慢地速率升高，且在续流期间以更快的速度降低。此外，每个电半周期的长度减小。结果，切换的频率减小。
[0038]稳态模式
[0039]当在稳态模式下操作时，控制器15可以相对于每个HALL边缘提前、同步或延迟换向。为了相对于特定HALL边缘换向相绕组7，控制器15响应于前一个HALL而动作。响应于前一个HALL边缘，控制器15从HALL时段T_HALL减去相时段T_PHASE，来得到换向时段T_C0M:
[0040]T_C0M = T_HALL- T_PHASE
[0041]控制器15然后在前一个HALL边缘之后的时刻1'_0)1处换向相绕组7。结果，控制器15相对后续HALL边缘在相时段T_PHASE处变换相绕组7的电流方向。如果相时段为正，则换向在HALL边缘之前发生(提前换向)。如果相时段为零，则换向在HALL边缘处发生(同步换向)。并且如果相时段为负，则换向在HALL边缘之后发生(延迟换向)。
[0042]提前换向在较高转子速度下使用，而延迟换向在较低转子速度下使用。当转子5的速度增大时，HALL时段减小，且因而与相电感相关的时间常数(L/R)逐渐变得重要。另外，在相绕组7中感应的反电动势增大，这进而影响相电流升高的速率。由此变得越来越难以驱动电流，且由此驱动功率，至相绕组7中。通过提前于HALL边缘，且由此提前于反电动势中的过零点换向相绕组7，电源电压通过反电动势升高。结果，穿过相绕组7的电流的方向更快地反向。此外，相电流领先于反电动势，其有助于补偿电流升高的较低速率。尽管这于是产生短时间的负扭矩，这通常通过随后在正扭矩中的增益得到充分补偿。当在较低速度下操作时，不需要提前换向来驱动所需电流到相绕组7中。此外，最佳效率通过延迟换向来实现。
[0043]当在稳态模式下操作时，控制器15将每个电半周期分为传导时段和随后的续流时段。控制器15于是在传导时段激励相绕组7并且在续流时段续流相绕组7。当在稳态模式中操作时，并不预期相电流在激励期间超过电流限值。因此，控制器15在电半周期期间从激励切换到续流仅一次。
[0044]控制器15在传导时段T_CD上激励相绕组7。在传导时段结束时，控制器15续流相绕组7。然后续流无限制地持续，直到控制器15换向相绕组7时刻为止。控制器15由此使用两个参数控制相绕组7的激励:相时段T_PHASE和传导时段T_CD。相时段限定激励的相位(即相绕组7被激励所处于的相对于反电动势的过零点的角度或电周期)，并且传导时段限定激励长度(即相绕组7被激励所越过的角度和或电周期)。
[0045]图5示出了当在稳态模式下操作时在几个HALL时段上HALL信号、反电动势、相电流、相电压和控制信号的波形。在图5中，相绕组26与HALL边缘同步换向。
[0046]用于激励相绕组7的电源电压的幅度可以改变。例如，电源2可能包括使用时放电的电池。替代地，电压2可以包括AC电压、整流器和平滑电容器，其提供相对平滑的电压，但是AC电压的RMS电压可改变。电源电压的幅度的变化将影响在传导时段中被驱入到相绕组7中的电流的量。结果电机3的功率将对电源电压的改变敏感。除了电源电压，电机3的功率还对转子5的速度的变化敏感。当转子5的速度变化时(例如响应于负载的改变)，反电动势的幅度也变化。因此，在传导时段中被驱入到相绕组7的电流量会改变。控制器15由此可响应于电源电压幅度的变化改变相时段和传导时段。控制器15还响应于转子5速度的变化改变相时段。
[0047]控制器15存储电压查找表，其包括用于多个不同电源电压的每个的相时段T_PHASE和传导时段T_CD。控制器15还存储速度查找表，其包括对于不同转子速度和不同电源电压的每个的速度补偿值。查找表存储在每个电压和速度点处实现特定输入功率的值。
[0048]由电压传感器12输出的V_DC信号提供电源电压的测量值，而HALL时段的长度提供转子速度的测量值。控制器15使用电源电压索引电压查找表，以选择相时段和传导时段。控制器15然后使用转子速度和电源电压索引速度查找表，以选择速度补偿值。控制器15然后将选定的速度补偿值加到选定的相时段，以便于获得经速度补偿的相时段。换向时段T_C0M于是通过从HALL时段T_HALL减去经速度补偿的相时段而获得。
[0049]速度查找表存储速度补偿值，其不仅取决于转子5的速度，而且还取决于电源电压的幅度。原因是，随着电源电压的降低，特定速度补偿值对电机3的输入功率具有较小的净效果。通过存储取决于转子速度和电源电压的速度补偿值，响应于转子速度的改变，对电机3的输入功率的更好的控制可以被实现。
[0050]应注意到两个查找表被使用，以确定相时段，T_PHASE。第一查找表(即电压查找表)使用电源电压索引。第二查找表(即速度查找表)使用转子速度和电源电压两者索引。由于第二查找表使用转子速度和电源电压两者索引，可能有人会质疑对两个查找表的需要。然而，使用两个查找表的优势在于不同的电压分辨率可以被使用。电机3的输入功率对于电源电压的幅度较为敏感。相反，速度补偿值对于输入功率的作用对电源电压不那么敏感。因此，通过使用两个查找表，更精细的电源电压分辨率可以被用于电压查找表，且较粗糙的电压分辨率可以被用于速度查找表。结果，对电机3的输入功率的相对良好的控制可以通过使用较小的查找表实现，其于是降低了控制器15的存储需求。
[0051 ]热保护
[0052 ]电机组件1中过高的温度可使得永磁体转子5退磁。该查找表由此存储值以确保当电机组件1在正常状态下操作时，电机组件1的温度不会超过阈值。然而，电机组件1还可需要在异常状态下操作。例如，电机组件可被用于环境温度非常高的环境中，或电机组件1可能依赖于通风设备，其随后变得受限或被堵塞。控制器15由此使用一方法，其保护电机组件1不受过高的温度升高。
[0053]当在稳态模式下操作时，控制器15通过TEMP信号监测电机组件1的温度。如果温度超过第一阈值，控制器15施加依赖温度的补偿值到相时段T_PHASE。如下所述，补偿值用于降低电机3的输入功率。结果，在电机1中的功率损耗被减小，且由此电机组件1的发热被减小。然而，如果温度超过第二较高阈值，控制器15通过清除S1-S4直接停止电机3。
[0054]控制器15存储温度查找表，其包括对于多个不同温度的每个的温度补偿值。控制器15于是周期性地监控TEMP信号(在每个或每第η个HALL时段)。如果电机组件1的温度大于第一阈值，但是低于第二阈值，控制器15使用测量的温度索引温度查找表，以选择温度补偿值。控制器于是增加选择的温度补偿值到经速度补偿的相时段。净结果是相时段对于速度和温度两者被补偿。
[0055]图6示出了由控制器15使用的温度查找表的一部分。第一温度阈值设置在70摄氏度且第二温度阈值设置在85摄氏度。如可以从图6中看出，每个温度补偿值用于减小相时段。结果更少的电流由此功率在传导时段期间被驱入到相绕组7中。由于更少的输入功率被驱入到电机3中，与电机组件1相关的功率损耗被减少(例如铜损、铁损和开关损耗)被减小。由于功率损耗被减小，在电机组件1内的发热，特别是定子6的发热减小。这进而使得电机组件1的温度温度或降低。
[0056]该温度查找表存储随温度升高的补偿值。也就是说，响应于更高的温度，更大的补偿值被施加到相时段，且由此电机3的输入功率的减小量更大。电机3的输入功率由此以与温度相称的量减小。因此，如果电机1的温度在补偿值已经被施加后继续升高，更大的补偿值被随后施加到相时段。结果，电机3的输入功率被减小更大的量，